(57)【要約】【課題】  ダブルオブリーク機能を用いて再構成した連続ダブルオブリーク像を基準として、更にその断層像上で任意の角度で切断した断層像を得ることができ、ターンテーブル上への被撮像物の搭載姿勢をソフト上で修正した連続断層像を得た後に、その修正後の断層像を元に任意の角度で切断した断層像を得ることのできるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】  再構成演算部５ｃにより再構成して連続ＣＴ画像ファイル５ｄに格納した連続断層像を元に、任意断面再構成演算部５ｅのダブルオブリーク機能を用いて再構成した連続ダブルオブリーク像を、上記の連続断層像と同じデータ形式に変換する変換するデータ変換部５ｇを設け、変換後の連続ダブルオブリーク像を元に再び任意断面再構成演算部５ｅによる再構成演算に供することを可能とし、ダブルオブリーク機能を用いて被撮像物Ｗの搭載姿勢を修正した連続断層像を得た後に、その断層像を元に更に任意方向に沿った断層像を構築できるようにする。【選択図】  図１
2005300438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被撮像物を搭載してＸ線光軸に直交する回転軸を中心として回転するターンテーブルが配置されているとともに、そのターンテーブルを回転させつつ微小回転角度ごとに被撮像物のＸ線透過データを収集し、そのＸ線透過データを用いて被撮像物の所定の断層像を再構成して表示器に表示する再構成演算手段を備えたＸ線ＣＴ装置において、
再構成された３次元分の連続断層像データを元に、そのいずれかの断層像上で指定された任意の方向に沿った断層像を再構成して表示器に表示し、かつ、その任意の方向に沿った断層像上で更に指定された任意の方向に沿って互いに等間隔に並ぶ複数の面で切断した複数の断層像を再構成するダブルオブリーク機能を有する任意断面再構成演算手段を備えるとともに、そのダブルオブリーク機能により再構成された複数の断層像データを、当該任意断面再構成演算手段による再構成演算に供し得るように、上記再構成演算手段により再構成される連続断層像データと同じ形式データに変換して保存するデータ変換・保存手段を備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用のＸ線ＣＴ装置に関し、特に被撮像物の３次元的なＸ線透過情報を得るのに適したＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用のＸ線ＣＴ装置においては、一般に、Ｘ線源とＸ線検出器の間で被撮像物をＸ線光軸に直交する軸の回りに回転させつつＸ線を照射し、３６０°全ての方向からの被撮像物のＸ線透視データを収集する。そして、その収集したデータをコンピュータによって再構成処理を施すことにより、被撮像物のＣＴ像、すなわち被撮像物の回転軸に直交する平面に沿った断層像を得る。
【０００３】
操作者は被撮像物上で検査したい部位に応じてその断層像を得る位置を選択するのであるが、この場合、内部に縦方向（回転軸に沿う方向、以下同）に広がる欠陥検査をするなどを目的とする場合、１枚の断層像だけでなく、縦方向に連続した複数枚の断層像を得て、これらの断層像を元に被撮像物の内部を３次元的に表示するソフトを用いて観察する方法が多用されている。
【０００４】
この３次元的な表示による内部観察の一手法として、複数のＣＴ断層像を縦方向に重ねたデータを元に、そのいずれかの断層像上で操作者が指定した任意の方向に沿って切断した断層像を再構成する手法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
このような機能は、任意断面再構成（ＭＰＲ：Multi Planar Reconstruction ）機能などと称される。また、このようにして再構成された任意方向に沿った断層像上で、更に任意の方向に沿った断層像を再構成する機能を備えたものが知られており（例えば特許文献２参照）、このような機能はダブルオブリーク機能と称されている。このようなダブルオブリーク機能を用いて、任意の方向に沿った断層像を、互いに等間隔で複数枚再構成する、いわゆる連続ダブルオブリークによる断層像群は、３次元的な内部観察の有益な一つの機能として、産業用のＣＴ装置に備える場合が多い。
【特許文献１】特開２００２−１９１５９３号公報
【特許文献２】特開平９−２２０２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、産業用のＸ線ＣＴ装置においては、通常、様々な被撮像物を様々な拡大率のもとにＸ線透過データをとることができるように、Ｘ線源とＸ線検出器を水平方向に対向配置するとともに、その間に鉛直の回転軸の回りに回転するターンテーブルを配置し、そのターンテーブル上に被撮像物を載せて回転を与える構造のものが用いられる。ここで、ＣＴ撮像においては、被撮像物の回転軸に直交する平面に沿った断層像が得られることから、再構成演算により得られる縦方向に連続する複数の断層像を元に形成される３次元表示が、できるだけ検査しやすい画像となるように、被撮像物のターンテーブル上への搭載方向を定めることが得策である。
【０００７】
しかしながら、被撮像物の形状によっては、ターンテーブル表面の水平面上に自立させることができないものがあり得る。このような場合、その被撮像物専用のアダプタを製作してターンテーブルの間に介在させるか、あるいは、簡易的によく使われる方法は、油粘土等や両面テープを用いて被撮像物を所要の姿勢でターンテーブル上に固定する方法である。
【０００８】
この油粘度や両面テープを用いた簡易的な被撮像物の固定方法では、被撮像物の形状等によっては意図する姿勢に固定しにくい場合がある。特に高い拡大率でＸ線透過データを採取する場合には、所要の角度で人間が被撮像物をターンテーブル上に正確に固定することは容易ではない。そのため、実際に撮像したＣＴ断層像から３次元データを構築して画面表示させたとき、操作者が意図していた角度から多少なりともずれてしまうことは往々にしてあり得る。
【０００９】
そこで、３次元分の断層像、つまり縦方向に連続して複数枚の断層像を得た後、前記した任意断面再構成機能を用いて所要方向に沿った断層像を新たに再構成した後、ダブルオブリーク機能を用いて、更にその新たな断層像上で任意の角度に沿った断層像を再構成することにより、被撮像物のターンテーブル上への固定の姿勢が意図した姿勢からずれていても、そのずれを解消した断層像を得ることができる。このようなダブルオブリーク機能による断層像を、互いに一定の間隔を開けて複数枚再構成すること（連続ダブルオブリーク機能）により、操作者が当初に意図した姿勢で被撮像物をターンテーブル上に固定した場合と等価な３次元情報が得られる。
【００１０】
しかしながら、従来のこの種のＣＴ装置におけるダブルオブリーク機能は、新たな角度で切断した断層像を保存すること、つまり各断層像ごとにその画素情報を記憶することはできるが、それ以上のことはできない。ここで、この新たな角度で切断した断層像は、操作者が当初に欲していた角度の断層像に過ぎず、これを任意断面再構成機能にかけることはできないという問題があった。
【００１１】
本発明の課題は、上記のようにダブルオブリーク機能を用いてターンテーブル上への被撮像物の搭載姿勢を実質的に修正した断層像上から、更に任意の角度で切断した断層像を得ることができ、もって被撮像物の欠陥の有無等をより精細に検査することのできるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明のＸ線ＣＴ装置は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被撮像物を搭載してＸ線光軸に直交する回転軸を中心として回転するターンテーブルが配置されているとともに、そのターンテーブルを回転させつつ微小回転角度ごとに被撮像物のＸ線透過データを収集し、そのＸ線透過データを用いて被撮像物の所定の断層像を再構成して表示器に表示する再構成演算手段を備えたＸ線ＣＴ装置において、再構成された３次元分の連続断層像データを元に、そのいずれかの断層像上で指定された任意の方向に沿った断層像を再構成して表示器に表示し、かつ、その任意の方向に沿った断層像上で更に指定された任意の方向に沿って互いに等間隔に並ぶ複数の面で切断した複数の断層像を再構成するダブルオブリーク機能を有する任意断面再構成演算手段を備えるとともに、そのダブルオブリーク機能により再構成された複数の断層像データを、当該任意断面再構成演算手段による再構成演算に供し得るように、上記再構成演算手段により再構成される連続断層像データと同じ形式データに変換して保存するデータ変換・保存手段を備えていることによって特徴づけられる。
【００１３】
本発明は、ダブルオブリーク機能を備えたＸ線ＣＴ装置に、比較的簡単なデータ変換機能を追加することにより、ダブルオブリーク機能が本来的に有している機能を全うして、産業用のＸ線ＣＴに固有の課題を解決しようとするものである。
【００１４】
すなわち、ダブルオブリーク機能は、当初に再構成した連続ＣＴ断層像を元に、任意の角度でスライスした断層像を再構成して操作者の欲する断層像を得ることを可能とする機能であるが、産業用のＸ線ＣＴ装置においてターンテーブル上への被撮像物の搭載姿勢が意図する姿勢と相違してしまったとき、ダブルオブリーク機能を用いることによりその姿勢を修正した断層像を得ることができるのものの、従来のＸ線ＣＴ装置ではその姿勢修正のためにダブルオブリーク機能を使ってしまい、当該ダブルオブリーク機能の本来の役割をもはや使うことができない。
【００１５】
本発明では、ダブルオブリーク機能により指定した角度で互いに等間隔でスライスした複数のダブルオブリーク断層像群（連続ダブルオブリーク断層像）を、最初の再構成演算で得られる連続断層像データと同じデータ形式に変換する。従って、この連続ダブルオブリーク断層像を、更に任意断面再構成演算手段による任意角度の断層像の再構成演算に供して、更に新たな角度の断層像の構築が可能となる。この構成によって、被撮像物のターンテーブル上への固定姿勢が意図する姿勢と相違していた場合、ダブルオブリーク機能によりその姿勢を修正した連続ダブルオブリーク断層像を得た後、その断層像をあたかも最初に再構成された連続断層像と同じに扱って更にダブルオブリーク機能によって任意角度の断層像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ダブルオブリーク機能により設定した任意角度の複数の断層像を元に、更に任意に設定した角度の断層像を得ることができるので、例えばターンテーブル上に固定した被撮像物の姿勢が意図した姿勢に対してずれていても、ダブルオブリーク機能によりそのずれを修正した連続ダブルオブリーク断層像を再構成し、その連続ダブルオブリーク断層像を実質的に最初に再構成された断層像と同等に取り扱って任意の角度の断層像を再構成することができ、被撮像物の欠陥の有無などを従来のＸ線ＣＴ装置に比してより精細に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００１８】
Ｘ線源１はそのＸ線光軸Ｌが水平に向くように配置され、このＸ線源１に水平方向に対向してＸ線検出器２が配置されており、これらの間に、鉛直の回転軸Ｒの回りに回転が与えられるターンテーブル３が配置されている。
【００１９】
ＣＴ撮像に際しては、ターンテーブル３上に被撮像物Ｗを搭載してＸ線を照射しつつ回転軸Ｒの回りに回転を与え、微小回転角度ごとにＸ線検出器２の出力、つまり被撮像物ＷのＸ線透過データを画像取り込み回路４を介して演算装置５のデータメモリ５ａに取り込んでいく。演算装置５は、実際にはコンピュータとその周辺機器によって構成され、コンピュータにインストールされているプログラムに従った機能を発揮するのであるが、図１では説明の便宜上、その機能ごとのブロックにより表している。
【００２０】
演算装置５は、上記したデータメモリ５ａのほか、全体を制御する制御部５ｂ、データメモリ５ａに記憶されている３６０°分の被撮像物ＷのＸ線透過データを用いて、回転軸Ｒに直行する面に沿った断層像を構築する再構成演算部５ｃ、その再構成演算部５ｃにより再構成された連続断層像、つまり互いに平行に一定の間隔を開けた複数の断層像を、その間隔情報、各断層像の順序情報、および全長（間隔×枚数）情報とともに記憶する連続ＣＴ画像ファイル５ｄ、その連続ＣＴ画像ファイル５ｄのデータを用いて、当該連続ＣＴ画像ファイル５ｄ内のいずれかの断層像上で指定された任意の断面に沿った断層像を再構成するとともに、更にその新たに再構成された断層像上で指定された断面に沿った断層像（ダブルオブリーク像）を再構成する任意断面再構成演算部５ｅ、その任意断面再構成演算部５ｅにより再構成された一定の間隔を開けた複数の断層像（連続ダブルオブリーク像）を記憶する連続ダブルオブリーク画像ファイル５ｆ、その連続ダブルオブリーク画像ファイル５ｆに記憶されているデータ形式を後述する形式に変換する後述するデータ変換部５ｇ、およびＤＲＡＭ等からなる表示メモリ５ｈを備えている。また、この演算装置５には、キーボードやマウス等からなる操作部６が接続されているとともに、指定された断層像等を表示する表示器７も接続されている。この表示器７による表示は、制御部５ｂからの指令により該当の画像等のデータを上記した表示メモリ５ｈに書き込み、その書き込み内容を読みだすことによって行われる。
【００２１】
この実施の形態における特徴は、以上の演算装置５の構成のうち、データ変換部５ｇを備えている点にある。以下、このデータ変換部５ｇによる変換動作を含めて、演算装置５による演算動作を、表示例とともに説明する。
【００２２】
図２に外観斜視図で示すようなマイクロタービンを被撮像物Ｗとし、これを同図に示すような姿勢、つまり大径側の一端面を下にしてターンテーブル３の表面に密着させたときに得られる画像について説明すると、データメモリ５ａに取り込んだ３６０°分のＸ線透過データから、再構成演算部５ｃにより最初に再構成される断層像は、回転軸Ｒに直行する面で切断した断層像であり、その像は図３（Ａ）に例示するようなものとなる。このような断層像を、互いに一定の間隔を開けて複数枚再構成した連続断層像は、連続ＣＴ画像ファイル５ｄに格納される。その格納後、操作部６の操作により複数の像のうちのいずれかの像を表示器７に表示させた状態で、同図に示すように、この断層像上で任意の方向、例えばＢないしはＣ方向に沿った断層像の再構成指令を与えると、任意断面再構成演算部５ｅの動作により図２（Ｂ）ないしは（Ｃ）に例示するような断層像が構築されて表示器７に表示される。
【００２３】
次に、このようにして得られた任意方向に沿った断層像、例えば図２（Ｂ）に示されるような断層像上で、更に任意の方向Ｄを指定することにより、任断面再構成演算部５ｅにおけるダブルオブリーク機能によりその角度に沿った断層像（ダブルオブリーク像）が、図２（Ｄ）に例示するように再構成される。このようなダブルオブリーク像は、図２（Ｃ）に示すように、最初に再構成演算部５ｃにより再構成された断層像の切断方向Ａに対して角度αを以て交差する角度である。このＤ線の角度αは何回でも変更することができ、その都度新たなＤ線に沿った断層像が再構成演算され、表示器７に表示される断層像が図２（Ｄ）に示すものから自動的に更新される。このような操作により、被撮像物Ｗのターンテーブル３上への実際の搭載姿勢にかかわらず、操作者が最初に希望していた断層方向を画像を見ながら逐次探って決定することができる。
【００２４】
次に、操作者が上記のように決定した線Ｄを基準として、図２（Ｂ）に示すように、互いに平行に、かつ、等間隔に複数の線Ｅを任意の複数本指定する。この本数および間隔は操作者が別途任意に指定することができる。この指定により、線Ｄのほか、線Ｅに沿った断層像が再構成され、これらの断層像は連続ダブルオブリーク画像ファイル格納される。この断層像群は、上記したように、被撮像物Ｗのターンテーブル３上への搭載姿勢が操作者の意図するものではなかった場合に、これをソフト上で是正した結果であり、これらの断層像が操作者が元々希望していた方向での連続断層像で、搭載姿勢が意図したものであった場合には、このような連続断層像が再構成演算部５ｃで再構成され、連続ＣＴ画像ファイル５ｄに記憶されるべき断層像群である。
【００２５】
さて、以上の動作、つまりダブルオブリーク機能により連続ダブルオブリーク像を連続ダブルオブリーク画像ファイル５ｆに格納するまでの機能は、従来のこの種のＸ線ＣＴ装置においても有している。この実施の形態においては、連続ダブルオブリーク画像ファイル５ｆに格納された連続ダブルオブリーク像を、データ変換部５ｇによって、再構成演算部５ｃで再構成されて連続ＣＴ画像ファイル５ｄに格納されている連続断層像のデータ形式と同じ形式に変換したうえで、連続ＣＴ画像ファイルに５ｄに格納する。
【００２６】
このデータ形式の変換は、連続ダブルオブリーク画像ファイル５ｆに格納されるのが各ダブルオブリーク像のデータ（各像の画素データ）であるのに対し、連続ＣＴ画像ファイルに格納されるデータが、各像の画素データのほか、前記したように各像間の間隔、各像の順番、および全長（間隔×枚数）に係る情報を含むものであり、この相違分を解消するような変換であって、具体的には、ダブルオブリーク機能により再構成した連続ダブルオブリーク像を再構成する際に指定した切断面間の間隔（線Ｅの間隔）と、ダブルオブリーク像の枚数（線Ｄと線３Ｅの合計本数）、およびこれら各断層像の並ぶ順番に係るデータを、連続ダブルオブリーク画像ファイル５ｆに格納されている各断層像の画素データと合体させるデータ変換である。この変換により、連続ダブルオブリーク像は、最初に再構成演算部５ｃで再構成されて連続ＣＴ画像ファイル５ｄに格納されるデータと同じ形式となる。
【００２７】
以上の変換後に連続ＣＴ画像ファイル５ｄに格納された連続ダブルオブリーク像のデータは、従って、再構成演算部５ｃにより再構成された連続断層像と同様に、任意断面再構成演算部５ｅによる再構成演算に供することができる。
【００２８】
従って、以上の本発明の実施の形態によると、ダブルオブリーク機能を用いて再構成した図２（Ｄ）に例示するような断層像群を、更に任意断面再構成演算部５ｅによるダブルオブリーク機能を用いて再構成演算することが可能となり、被撮像物Ｗをターンテーブル３上に搭載して連続断層像を得た後に、被撮像物の搭載姿勢が意図する姿勢と相違していた場合、ダブルオブリーク機能を用いてその姿勢の相違を解消した当初に欲するスライス方向の連続するダブルオブリーク像を再構成した後、この連続ダブルオブリーク像を基準として、更に任意断面再構成演算部５ｅの機能を用いて任意方向に沿った断層像を得ることが可能となる。
【００２９】
その結果、被撮像物Ｗのターンテーブル３上への搭載姿勢が多少意図する姿勢から逸脱していても、これを解消したうえで、更にダブルオブリーク機能等を用いて被撮像物Ｗの内部構造を３次元的に透視することができ、従来のこの種のＣＴ装置に比してより精細に欠陥の有無などを検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による作用説明のために用いた被撮像物Ｗの例を示す外観斜視図である。
【図３】本発明の実施の作用を説明するための図であって、（Ａ）は図２の被撮像物Ｗの最初に得られる断層像の例、（Ｂ），（Ｃ）は（Ａ）における線Ｂ，Ｃで切断することを指定して得られる断層像の例、（Ｄ）はダブルオブリーク機能を用いて（Ｂ）における線Ｄで切断することを指定して得られるダブルオブリーク像の例をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  Ｘ線源
２  Ｘ線検出器
３  ターンテーブル
４  画像取込み回路
５  演算装置
５ａ  データメモリ
５ｂ  データメモリ
５ｃ  再構成演算部
５ｄ  連続ＣＴ画像ファイル
５ｅ  任意断面再構成演算部
５ｆ  連続ダブルオブリーク画像ファイル
５ｇ  データ変換部
５ｈ  表示メモリ
６  操作部
７  表示器
Ｌ  Ｘ線光軸
Ｒ  回転軸
Ｗ  被撮像物
【図１】
2005300438.tif 000003
【図２】
2005300438.tif 000004
【図３】
2005300438.tif 000005